Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Nawigacja okruszkowa Nawigacja okruszkowa

Nawigacja Nawigacja

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

1pytanie: Co znaleziono w łupkach z Burgess i dlaczego dla nauki jest to tak ważne?

1pytanie: Co znaleziono w łupkach z Burgess i dlaczego dla nauki jest to tak ważne?

Ponad 100 lat temu, w odległych górach Kanady odnaleziono świetnie zachowane skamieniałości. Ich cechą szczególną jest zdumiewający, wręcz przywołujący obrazy stworów z filmów science-fiction, wygląd stworzeń, które odcisnęły się w skałach. O tym fenomenie opowiada prof. M. Adam Gasiński z Instytutu Nauk Geologicznych UJ

-----------------------------------

1pytanie to rubryka na stronie NAUKA.uj.edu.pl, w której publikujemy odpowiedzi naukowców z UJ na ciekawe, nieraz fundamentalne pytania dotyczące świata, człowieka, natury, historii...

Więcej o nauce?! Dołącz do profilu strony. www NAUKA.uj.edu.pl na Facebooku 

-----------------------------------

Łupki z Burgess  (Kolumbia Brytyjska, Kanada, Góry Skaliste, przełęcz Burgess, obecnie park narodowy Yoho - ang. Burgess Shale) zostały „odkryte" przez miejscowych Indian z powodu ich użyteczności do budowy dachów. W jakiś sposób dostały się na giełdy zbieraczy skamieniałości w USA i Europie. Skamieniałości w łupkach z Burgess  były bardzo liczne, świetnie zachowane i efektowane. Szczegółowo zostały po raz pierwszy opisane w 1909 roku przez Charlesa Walcotta, badacza ze Smithsonian Institution w Waszyngtonie. Zorganizował on wówczas wyprawę paleontologiczną, której jedną z przyczyn była chęć odnalezienia stanowiska rzadkich okazów (zwłaszcza wyjątkowo lubianego przez paleontologów tzw. „kraba koronkowego" Marella). Pojawiały się one w kolekcjach czy na giełdach skamieniałości, mając wysoką rangę i niebagatelną cenę. Innym argumentem, istotnym dla badaczy, był niespotykany gdzie indziej, świetny stan w jakim zachowały się skamieniałości.

Ciekawe? Przeczytaj także: Dlaczego w Polsce nie ma ogromnych złóż ropy i gazu?

505 milionów lat wstecz

Osady, gdzie spotyka się skamieniałości to czarne i ciemnoszare łupki tworzące warstewki o średniej grubości 30 mm. Reprezentują one osady morskie strefy równikowej, prawdopodobnie tworzone na skłonie podwodnego klifu, zbudowanego ze skał wapiennych. Ciemna barwa osadów wskazuje na deficyt tlenowy w czasie ich osadzania, co potwierdziły badania geochemiczne. Takie warunki umożliwiły zachowanie skamieniałości w dobrym stanie. Nie uległy one utlenieniu, a niezbyt burzliwa sedymentacja, czyli opadanie osadów nie spowodowała uszkodzenia skamieniałości. W trakcie ruchów tektonicznych w późnej kredzie (tzw. faza laramijska) osady te zostały wypiętrzone i obecnie ich odsłonięcia znajdują się na lądzie.

W tle Laggania, bezkręgowiec, który prawdopodobnie odżywiał się jak dzisiejsze wieloryby.
Model created by Espen Horn for Hessisches Landesmuseum Darmstadt and Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe.
Foto: H. Zell. Licencja CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons. Zdjęcie prof. Gasińskiego - Waldemar Obcowski

 

W skamieniałościach, głównie bezkręgowców, pochodzących z łupków z Burgess częste są szkielety zewnętrzne oraz kończyny, w niektórych zachowują się również mięśnie i zawartość żołądków. W wielu skamieniałościach narządy wewnętrzne są szczególnie dobrze zachowane. Budzi to zdziwienie ze względu na wiek tych okazów i czas zalegania w skale. Pochodzą one sprzed 505 mln lat (wczesny paleozoik, środkowy kambr). Dotychczas zgromadzono około 7 tysięcy okazów ze stanowiska w Burgess Pass. Należy wspomnieć, że do chwili obecnej stanowisk z fauną typu Burgess odkryto wiele, najbardziej znane znajdują się w Chinach, na Grenlandii, Syberii, w Australii czy Stanach Zjednoczonych. Skromne znaleziska są też dostępne w skałach kambryjskich na terenie Polski .

Opabinia [public domain]

Faunę z Burgess wspaniale opisał i zinterpretował wielki popularyzator paleobiologii, niedawno zmarły Stephen Jay Gould  z uniwersytetu Harvarda w lubianej przez środowisko paleontologów książce Wonderful Life (1989).  Oczywiście od tego czasu okazy fauny z Burgess były wielokrotnie rewidowane, na przykład w badaniach Simona Conway Morrisa z uniwersytetu w Cambridge (The Crucible of Creation, 1998) i Dereka Briggsa z uniwersytetu w Yale.

Anomaloceris wyrusza na łowy

Na czym polega fenomen łupków Burgess? Nie tylko na tym, że to bogata, pięknie zachowana (głównie) makrofauna.Wszak jesteśmy już w środkowym kambrze, gdzie w wodach ówczesnych oceanów mamy bujne życie tworzone przez zespoły trylobitów, graptolitów i wielu świetnie datowanych i oznaczonych bezkręgowców. Fenomen polega na tym, że wiele z tych zwierząt nie ma swych przedstawicieli wśród organizmów współczesnych czy tych żyjących w okresie późniejszym niż kambr (czyli młodszych niż 485 mln temu). To o tyle sprawia trudność w badaniach (ale i rozbudza wyobraźnię), że  paleontolodzy tak chętnie posługują się metodami aktualistycznymi, porównując kopalne organizmy do współczesnych.

Ciekawe? Przeczytaj także: Czy mumie z Peru przemówią?

Oczywiście od czasów  Charlesa Walcotta czy Stephena Jay Goulda postęp badań zmniejszył liczbę „nieznanych organizmów", ale zdaniem specjalistów w dalszym ciągu około 40% okazów z Burgess nie ma współczesnych odpowiedników w oceanach.

Wśród fascynujących przykładów tych stworzeń znajdziemy:

  • rodzaj Anomalocaris - niemal dwumetrowy postrach ówczesnego oceanu, posiadający chwytne duże odnóża przednie i potężny aparat szczękowy, tnący nawet skorupy innych stawonogów (np. trylobitów). Należy wspomnieć, że sam aparat gębowy został znaleziony osobno i opisany jako odrębna skamieniałość. Do tej pory nie znaleziono żyjącego przedstawiciela tego rodzaju;
  • rodzaj Wiwaxia - pokryta kolcami i łuskami; do tej pory dyskutowana jest przynależność taksonomiczna tego organizmu: pierścienica czy mięczak? Nie ma współczesnego odpowiednika;
  • rodzaj Hallucigenia - nazwa nadana ze względu na zaskakujący kształt ciała (badacz sądził, że uległ „halucynacji"), obecnie klasyfikowany w grupie pazurnic, do którego należy pratchawiec;
  • rodzaj Pikaia - rozpoznany jako strunowiec, przodek kręgowców (należy nadmienić, że w osadach kambru znane są mikroskamieniałości tzw. konodontów, zwierząt traktowanych jako przodkowie kręgowców);
  • rodzaj Opabinia - stawonóg z dużą ilością oczek i charakterystyczną „trąbką"w miejscu otworu gębowego. Do dzisiaj nie został rozpoznany współczesny przedstawiciel tej formy.

Inne „kosmicznie" wyglądające zwierzęta z Burgess można zobaczyć np. na oficjalnej stronie Burgess Shale.

Jak należy interpretować faunę z Burgess? Można, tak jak pierwsi badacze uznać, że to ślepa uliczka ewolucji, nieudana próba zaistnienia w historii życia; można potraktować zlepione fragmenty różnych organizmów jako jedną skamieniałość, czy wreszcie można tłumaczyć tę odrębność stworzeń z Burgess niedostateczną wiedzą o współczesnych organizmach (jest to bardzo nielubiane w paleontologii wyjaśnienie). Należy jednak pamiętać, że co roku i we współczesnej faunie oraz florze odnajduje się dotychczas nieznane organizmy. W końcu też trzeba uzmysłowić sobie, że ze skał nie wydobyto jeszcze wielu skamieniałości, które mogłyby stanowić łącznik pomiędzy „dziwaczną" fauną łupków z Burgess, a gatunkami obecnymi w późniejszych dziejach Ziemi.

Ciekawe? Przeczytaj także: Jezioro poza zasięgiem

Zobaczcie, stworzony przez magazyn "Nature", film o perturbacjach naukowych, jakie paleontolodzy mieli z Hallucigenią, choćby z odpowiedzią na pytanie, gdzie jest jej górna, a gdzie dolna strona ciała.

---------------------------------------
Ilustracja pod tytułem artykułu: Anomaloceris  - fot. James St. John, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons